JP2005215705A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 結露部付近でコロナ放電が起こらないように構成し、リークを防止した画像形成装置を提供する。
【解決手段】 感光ドラム１上に形成したトナー像を転写材Ｐ上に転写したのち、トナー像が転写された転写材を感光ドラム１から分離する分離コロナ帯電器６を備えた画像形成装置において、分離コロナ帯電器６内の非画像領域のコロナワイヤ６ａ，６ｂと、シールド板１８の大部分を絶縁材２０，２１で被覆する被覆部材を備えている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、静電複写機や同プリンタ等の画像形成装置に係り、特にコロナ帯電装置のリーク防止に関するものである。

画像形成装置において、転写工程では、感光体上のトナー像に当接させた転写紙等の転写材の裏面にコロナ帯電器等を用いてトナーと逆極性の電荷を付与し、トナー像を転写紙上に静電的に転移させる。この過程で転写紙は感光体に静電吸着する。そのため、転写工程に引き続き、除電用の分離コロナ帯電器を用いて転写時とは逆極性の電荷を転写紙裏面に付与することで転写電荷を除電し転写紙を感光体から分離している。

分離コロナの帯電器は、直径５０〜１００μｍ程度のタングステン線等からなるコロナワイヤと、ワイヤを包囲する接地されたシールド板、ワイヤ端部を固定する固定部を包囲する絶縁ブロック、およびワイヤに高圧を印加する給電部から構成されている。前記ワイヤには、交流高電圧に直流電圧を重畳した高電圧が印加され、ワイヤ近傍の集中電界により交流コロナ放電が発生し、コロナ電流の一部が転写紙背面に流れ、残りの電流はシールド板に流入する。

また、感光体からの転写紙の分離を助けるため、転写紙背面をエアー吸引する分離吸引ファンを設け、除電後の転写紙を感光体から離れやすくしている。分離吸引ファンは、分離帯電器を挟んで感光面の反対側に配置され、エアーが感光体面から分離帯電器の内部を通過して分離吸引ファン側に流れるよう気流が形成される。分離吸引ファンで吸引されたエアーは分離吸引ファンの下流に設けたダクトを通り装置外に排出される。

また、一方で、装置内部の温度上昇を抑えたりコロナ帯電器から発生するオゾンの滞留を防ぐため、外気を取り入れる外気吸引ファン等が備えられている。

しかし、上記の分離吸引ファンと外気吸引ファンを兼ね備えた装置において以下の問題を生じた。

高湿度環境に装置が置かれた場合、水分を多量に含んだ外気が外気吸引ファンにより装置内部に取り入れられる。一方、外気吸引ファンで吸引された外気流は、分離吸引ファンで発生する分離気流に結合し、取り入れた外気が、直接、分離帯電器の位置を通り分離吸引ファンで排気される気流が形成される。

水分を多く含む外気は外気吸引ファンの吸引風で冷却されつつ分離帯電器に送風されることにより、外気中の水分が分離帯電器上で結露する。高湿下では装置内部の湿度が上昇しているため、結露した水分は蒸発せず、帯電器上に残存する。装置の背面には本体を駆動するモータ類、電源基盤などが装着されており、それらの発熱により周辺雰囲気の温度が高い。

また、感光体内部には、感光体表面の結露を防ぐため、加熱ヒータが内蔵されることが多く、分離帯電器内で感光体に対向する領域、すなわち画像領域は昇温している。従って、分離帯電器の画像領域および背面側は結露せず、本体前面側の非画像領域部で結露が発生する。

結露が生じた分離帯電器に高圧を印加すると、結露部でリークが発生する。特に、高圧が印加されるワイヤ近傍の絶縁ブロック表面に結露があると、水分付着によりブロックの表面抵抗が低下しているため、ワイヤからブロックに火花リークが発生する。リーク電流は、ブロック表面を伝わり接地したシールド板に流れる。このとき、リーク箇所に分離電流の大部分が集中して流れ、転写紙方向に流れなくなるので、除電不足となり分離不良が発生する。分離不良した転写紙は、分離位置下流に配置した他の構成部品に接触し、紙詰まりの原因となる。

本発明は上記問題を解決するためのもので、次のように構成される。

すなわち、像担持体上に形成したトナー像を転写材上に転写したのち、トナー像が転写された転写材を像担持体から分離する分離コロナ帯電器と、分離コロナ帯電器を挟んで像担持体と反対側に配置され、像担持体面から分離コロナ帯電器に向かう方向に送風する送風手段と、装置内部に外気を流入させる外気流入部をそなえた画像形成装置において、外気流入部から、直接、送風手段に流入する気流を遮断する遮断部材と、分離コロナ帯電器内の非画像領域のコロナワイヤとシールド部材の大部分を絶縁材で被覆する被覆部材をそなえ、高湿外気による結露を抑止するとともに、結露部付近でコロナ放電が起こらないように構成し、リークを防止した。

以上説明したように、本発明によれば、像担持体から転写紙を分離させる画像形成装置において、装置内に流入した外気が直接、分離帯電器の位置に流入しないよう気流の遮断部材を設けるとともに、分離帯電器の非画像領域部で外気にさらされやすい場所のコロナワイヤとシールド材を絶縁部材で被覆するよう構成することで、高湿環境下での分離帯電器への結露や結露に起因するリークを無くし、分離リークによる分離不良を防止することが出来た。

以下、本発明の実施例について説明する。

以下、図面に基づき本発明内容を説明する。

図１に、本発明が適用される画像形成装置の概略構成を示す。感光体１は円筒状の導電基体上にアモルファスシリコン等の光導電層を設けたもので、図中の矢印方向に回転する。感光体１は、周知のコロナ帯電器２により所定電位に一様に帯電された後、画像露光３を受け静電潜像が形成される。ついで、この静電潜像に対し、トナーを保有する現像装置４により現像が行われ感光体上にトナー像が形成される。トナー像は、転写紙収納部（不図示）から搬送された転写紙Ｐ上に転写コロナ帯電器５を用いて転写され、さらに転写紙は分離コロナ帯電器６により感光体１から分離される。その後、転写紙は搬送装置７により定着装置１０に送られ転写紙上のトナー像が転写紙上に固着されてプリント画像が得られる。転写工程を終えた後、感光体１はそのまま回転しクリーニング装置９により感光体表面の残留トナーが掻き取られる。

分離吸引ファン１１は分離帯電器６の直下に設けられ、分離帯電器内を通る矢印方向のエアー吸引を行い、感光体からの転写紙Ｐの分離を補助する。エアー流はダクト１２を通り、排気口１３から機外に排気される。

また、分離帯電器６には、交流電源と直流電源を直列接続した高圧電源（不図示）が接続されており、交流電源は、Ｖｐｐが１１．５ｋＶ、周波数が７００Ｈｚのほぼ完全な矩形波の出力を有する。直流電源は、上記交流電圧に加える直流電圧を可変することで交流電流の正負電流量を変化させ、直流電流（正負電流の差分）を０〜＋５００μＡまで可変可能で、かつ、直流電流を一定に制御可能な定電流源からなる。

図２は、装置を上部から見た図である。分離吸引ファン１１で吸引されたエアー流はダクト１２を通り、排気ファン１４により機外に排気される。一方、ファン１５は外気を吸引する外気吸引ファンで、外気吸引ファン１５と分離帯電器６のあいだには気流遮断部材１６を設け、ファン１５で吸引した外気が直接、分離帯電器の位置に流れないようにしている。

なお、従来の画像形成装置のように遮断部材がない場合は、分離吸引ファンに引かれて矢印ｂ方向に流れる気流が存在し、分離帯電器６の前面側斜線部Ａに結露が発生していたが、本実施例では上記気流遮断部材１６を設けることで、気流方向を分離帯電器６の方ではない矢印ａ方向に変更したので、分離帯電器６での結露は発生しなくなった。

また、外気を装置内で暖気させたのち、分離位置に流れるように風路を構成すれば、さらに効果的である。

図３および図４は本発明の実施例２を示す。本実施例は、上記した実施例１の構成に、図３および図４に示す構成を加えたものである。図３，図４は、分離帯電器６で結露が生じやすい前面側の非画像領域部を示したもので、図３は上面図、図４は側面図である。

分離帯電器６は、２個のコロナ放電部を有し、６ａ，６ｂは２本のコロナワイヤ、１８は２本のワイヤを包囲するシールド板、１７は絶縁ブロックで、各ワイヤ６ａ，６ｂでコロナ放電を行う。ワイヤ６ａ，６ｂの一端には、ワイヤ固定用の小リングが形成され、該リングをブロック内の円柱状突起１９に引っ掛けてワイヤを固定している。２２はワイヤの張設高さ規制部材である。２３（図４）は分離帯電器６の非画像領域を覆う安全蓋である。

上記の構成において、ワイヤ放電が特に活発なのは、ワイヤ６ａ，６ｂに対してシールド面が露出しているＢの部分（図４）である。

このため、Ｂ部分において、蓋２３下面の結露部に対しワイヤから直接、火花リークが生じやすい。

本実施例は、Ｂ部分を含み非画像領域にあるワイヤの大部分を絶縁部材２０で被覆することで、ワイヤの放電自体を抑止し、リークしないようにした。本実施例では、非画像域のワイヤ長さの７０％を被覆し、特にＢ部分は１００％被覆した。

なお、ワイヤの被覆域としては、非画像域の６０％以上であることが好ましい。

絶縁部材２０として、難燃性のスポンジかゴムを使用することができる。これらは弾性を有するので、交流電圧が印加されるワイヤの振動防止機能を兼ねることが出来る。

また、火花リークを抑止するには、リーク電流の流入先を無くす、すなわちリーク回路を遮断することも効果的である。ブロックや蓋付近の接地されたシールド板の特にエッジ部は、電界が集中しやすく、リーク電流が流入しやすい。

そこで、本実施例では、非画像領域のシールドを絶縁シート２１で被覆することでリークを抑止した。特に、ブロック付近のシールド端部が露出しないよう絶縁シートによる被覆を行った。本実施例では、ワイヤに対向するシールド部分の１００％を被覆した。

なお、シールドの被覆域としては、非画像域の６０％以上であることが好ましい。

図５は、ワイヤ被覆部材の詳細である。直方体のスポンジに切り込みを入れ、ワイヤ６ａ，６ｂを挟むことでワイヤ周囲の空気を極力遮断し、空気の絶縁破壊で発生するコロナ放電自体を抑止した。

上記した、外気遮断、結露部付近の放電抑止、リーク回路の遮断により結露の発生および結露にともなう分離リークを抑止し、分離不良を解消することが出来た。

また、図４に示すように、結露部付近に加熱ヒータ２５を設けることにより、一層、結露を防止することが可能となる。ヒータで結露部付近を昇温させることで、結露した水分を蒸発させるか、水分の付着自体を無くすことが出来た。

図６は実施例３を示す。

図６はワイヤ被覆部材を示し、管状に成形したスポンジからなる被覆部材２０’でワイヤを被覆したもので、ワイヤを挿入する内径を小さくすることで放電抑止の効果が得られる。上記の被覆部材２０に比較してワイヤへの取り付け作業性が良い。

本発明の実施例１の画像形成装置の概略構成。 図１の画像形成装置内の気流方向の説明。 実施例２の分離帯電器前面部（上面図）。 図３の分離帯電器前面部（側面図）。 実施例２のワイヤ被覆部材を示す斜視図。 実施例３のワイヤ被覆部材を示す斜視図。

符号の説明

１…感光ドラム ６…分離帯電気
６ａ，６ｂ…コロナワイヤ １１…分離吸引ファン
１５…外気吸引ファン １６…遮断部材
２０…ワイヤ被覆部材 ２１…シールド被覆部材

Claims (3)

1. 像担持体上に形成したトナー像を転写材上に転写したのち、トナー像が転写された転写材を前記像担持体から分離する分離コロナ帯電器を備えた画像形成装置において、
   前記分離コロナ帯電器内の非画像領域のコロナワイヤと、シールド部材の大部分を絶縁材で被覆する被覆部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記コロナワイヤの被覆部材がワイヤの振動防止部材を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記分離コロナ帯電器内の非画像領域に加熱手段を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
   
   

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